Введение к работе
Актуальность проблемы. Биохимической особенностью опухоли являются присущие ей и вызываемые ее влиянием сдвиги в обмене веществ большинства тканей организма и гомеостаза в целом (Ка-. вецкий Р. Е., 1977; Дильман В. М., 1983). Метаболические сдвиги обусловлены качественным и количественным энзимологическим дисбалансом, вызванным отклонениями в генетической экспрессии и проявляющемся в изменении активности ключевых ферментов различных жизненно важных процессов (Шапот В. С. 1986; Vfraicf е. а,, 1987). Учитывая вызванную нерегулируемым ростом огромную потребность опухоли в нуклеиновых кислотах и их предшественниках, можно предположить, что ключевые ферменты метаболизма пиримиди-новых и пуриновых нуклеотидов ДНК могут быть показателями неопластической трансформации клетки.
В решении одного из аспектов общей проблемы малигнизации— выявлении особенностей нуклеинового обмена в организме онкологических больных с различной локализацией опухоли в организме большой интерес представляют два подхода. Изучение обмена пиримиди-новых и пуриновых метаболитов ДНК в организме здоровых людей различного возраста (так как возраст относится многими иследова-телями к факторам риска при онкологических заболеваниях) и сравнительное исследование активности ключевых ферментов метаболизма предшественников ДНК в организме людей с патологиями, на фоне которых чаще, чем в обычной популяции, развиваются раковые заболевания, и в организме онкологических больных с различной распространенностью опухолевого процесса. Это позволит не только правильно оценить метаболические особенности неоплазмы, но и выяснить некоторые причины их появления.
В результате недостаточной активности таких ферментов пуринового обмена как аденозиндезаминаза и 5,—нуклеотидаза наблюдаются нарушения иммунного статуса организма, связанные с изменением дифференцировки и функциональной готовности иммуноком-петентных клеток {Цї>їмс$1&у>ь. а., 1989). Сравнительное изучение активности аденозиндезаминазы и 5,—нуклеотидазы в сыворотке и лимфоцитах периферической крови здоровых людей и онкологичес-
ких больных одного возраста и пола необходимо для понимания механизма иммунодепрессии и разработки путей фармакологической иммунокоррекции онкологических больных.
Особый интерес представляет изучение обмена ДНК в организ
ме онкологических больных в процессе их комбинированного лече
ния. Известно, что многие противоопухолевые препараты являются
метаболитами и антиметаболитами нуклеинового обмена, «летальный»
синтез которых в организме человека идет с участием исследуемых
ферментов (Герасимова Г. К.. 1983; &опо е. а. , 1983). В этом слу
чае индивидуальная динамика активности изучаемых ферментов в про
цессе лекарственного лечения может служить тестом проводимой те
рапии. 4
Разработка намеченных направлений в исследовании метаболических особенностей нуклеинового обмена в процессе опухолевого роста у человека, позволяющая установить индивидуальные подходы к рациональному лечению онкологических больных представляет собой актуальную проблему в современной онкологии.
Цель работы. Выявить изменение активности ферментов метаболизма пиримидиновых и пуриновых предшественников ДНК в организме здоровых людей различного возраста, больных групп повышенного онкологического риска и онкологических больных, разработать критерии оценки эффективности лечения онкологических больных.
Основные задачи исследования:
-
Изучить сравнительную активность ферментов метаболизма тимидина в цитозоле тканей и сыворотке здоровых людей и онкологических больных с различной локализацией опухоли в организме.
-
Исследовать активность аденовиндезамидазы и 5'-нуклеоти-дазы в лимфоцитах и сыворотке крови здоровых людей и онкологических больных различного возраста и пола.
-
Изучить сравнительную активность ферментов метаболизма тимидина и аденозина в сыворотке крови здоровых людей, больных язвенной болезнью и раком желудка.
-
Исследовать ферментативные особенности обмена предшественников ДНК у женщин, больных мастопатией и раком молочной железы с различной степенью распространенности опухолевого процесса в организме.
-
Выявить взаимосвязь изменения активности ферментов метаболизма аденозина в лимфоцитах и сыворотке крови с функциональной готовностью Т- и В-звеньев иммунной системы у здоровых людей и онкологических больных различного возраста и пола.
6. Разработать способ использования активности исследуемых ферментов в сыворотке крови онкологических больных для оценки эффективности проводимого лечения.
Научная новизна. Впервые установлено изменение активности ферментов пиримидинового и пуринового обмена ДНК в тканях, лимфоцитах и сыворотке крови здоровых людей различного возраста и пола.
Показано, что у здоровых людей с возрастом, активность биосинтетических ферментов начинает превалировать над активностью катаболических ферментов.
Впервые обнаружено, что активность ферментов метаболизма пуринов в лимфоцитах и сыворотке крови, некоторые показатели иммунологической реактивности организма здоровых людей зависят от возраста и пола обследуемых.
У больных групп повышенного онкологического риска выявлены метаболические нарушения обмена ДНК в лимфоцитах и сыворотке крови, обусловленные снижением активности катаболических ферментов тимидинфосфорилазы и аденозиндезаминазы. Следствием этих нарушений возможно усиление пролиферативных процессов на фоне развивающегося иммунодефицита, усугубляющее вероятность неопластической трансформации в организме человека.
Впервые показано, что при биохимической гетерогенности опухолей человека общим для них является наличие ферментативного дисбаланса метаболизма пиримидиновых и пуриновых предшественников ДНК, обусловленного повышением активности биосинтетических ферментов при резком снижении активности ферментов, их деградации в тканях, лимфоцитах и сыворотке крови онкологических больных. Дисбаланс активности ферментов метаболизма тимидина и аденозина, обнаруживаемый на стадии Т1№ОМо увеличивается с распространенностью опухолевого процесса в организме человека. Достоверное увеличение активности тимидинкиназы сыворотки крови у больных раком молочной железы ТІ№ОМо может использоваться для ранней дифференциальной диагностики заболеваний.
Впервые выявлено, что у больных раком желудка ТЗІМгШо мужчин иммунодепрессивное влияние опухоли выражено сильнее, чем у больных женщин, что может быть использовано при проведении иммуно-коррекции у таких больных.
Выявлена взаимосвязь нарушения активности ферментов метаболизма тимидина и степени дифференцировки опухоли.
Изучена динамика активности ферментов обмена предшественников ДНК в сыворотке крови больных раком молочной железы
ТЗМ2Мо в процессе комбинированного лечения и показана возможность использования активности тимидинкиназы, тимидинфосфо-рилазы, аденозиндезаминазы и 5'-нуклеотидазы для оценки эффективности проводимой химиотерапии.
Научно-практическое значение работы. Полученные данные расширяют представление о метаболическом механизме опухолевого роста у человека и являются обоснованием нового биохимического подхода к рациональному лечению онкологических больных. Установлены особенности нуклеинового обмена в организме здоровых людей различного возраста, что указывает на необходимость строгого возрастного отбора контрольных групп как при научных исследованиях, так и в клинической практике.
Выявленные метаболические нарушения, наблюдаемые при язвенной болезни и мастопатии подтверждают необходимость профилактических осмотров таких больных и могут быть предпосылкой научного обоснования механизма перехода предопухолевых заболеваний в опухолевые процессы.
Показано, что недостаточность активности аденозиндезаминазы и 5,—нуклеотидазы в лимфоцитах онкологических больных в первую очередь отражается на функциональной готовности Т-системы лимфоцитов. Установлена обратная зависимость активности аденозиндезаминазы в сыворотке крови и величины индекса реакции бласттран-сформации лимфоцитов, что позволяет использовать биохимический показатель при изучении иммунологического статуса пациентов.
Новые биохимические данные подтверждают возможность использования сывороточных ферментов в качестве опухолевых маркеров, что дает определенные преимущества при дифференциальной диагностике и лечении онкологических больных.
В работе представлено новое направление в химиотерапии злокачественных новообразований: на основе данных об особенностях метаболизма в организме конкретного больного разрабатывать индивидуальный подход к его лекарственному лечению.
Исследование свойств тимидинкиназы организма опухоленоси-теля лежит в основе дифференциальной диагностики онкологических заболеваний желудочно-кишечного тракта. По данным материалов опубликовано информационное письмо МЗ Украины и получено свидетельство об изобретении,
Ряд методических разработок внедрен в 'клиниках и учебных учреждениях Украины.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации докладывались на республиканском биохимическом съезде (Донецк, 1977; Днепропетровск, 1982; Киев, 1987); республиканской научной конференции «Применение ферментов в медицине» (Одесса, 1981; Симферополь, 1987); Всесоюзном симпозиуме с международным участием «Структура и функции лизосом» (Тбилиси, 1986); Всесоюзном симпозиуме по медицинской энзимологии (Алма-Ата, 1983; Махачкала, 1986); Всесоюзной конференции по теоретическим вопросам криобиологии (Харьков, 1984); Всесоюзном съезде онкологов (Ленинград. 1986); Всесоюзном биохимическом съезде (Киев, 1986); заседании проблемной комиссии «Биохимия опухолей» ВОНЦ АМН СССР (Москва, 1987); Всесоюзном съезде патофизиологов (Кишинев, 1989); Всесоюзном симпозиуме «Актуальные вопросы онкогеронтологии» (Волгоград, 1989).
По материалам диссертации опубликовано 35 работ, информационное письмо МЗ Украины, разработаны два рацпредложения, получено положительное решение на изобретение.
Положения, выносимые на защиту:
1. Дисбаланс ферментативной активности метаболизма предшественников ДНК при опухолевом росте у человека.
-
Особенности биохимического механизма нарушения Т-клеточ-ного иммунитета у больных раком желудка различного возраста и пола.
-
Возможность использования диагностики активности ферментов метаболизма тимидина и аденозина как теста эффективности при комбинированном лечении онкологических больных.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (3 главы), экспериментальной части (4 главы), заключения, выводов и списка литературы, содержащего 495 источников. Объем диссертации — 223 страницы, иллюстративный материал ~ 3 схемы, 15 рисунков, 23 таблицы.
